معلومة

1895: اكتشاف الأشعة السينية


في الثامن من نوفمبر عام 1895 ، قام ويليام رونتجن باكتشاف من شأنه أن يحدث ثورة في الفيزياء والطب.

في ذلك الوقت ، كان رونتجن يعمل في جامعة فورتسبورغ. ركزت تجاربه على الضوء المنبعث من "أنابيب كروكس" ، وهي أنابيب زجاجية يخرج منها الهواء ومزودة بأقطاب كهربائية. عندما يتم إرسال جهد كهربائي عالي عبر الأنبوب ، تكون النتيجة ضوء فلورسنت أخضر. أدرك رونتجن أنه عندما لف قطعة من البطاقة السوداء السميكة حول الأنبوب ، ظهر وهج أخضر على سطح يبعد بضعة أقدام. وخلص إلى أن الوهج سببه أشعة غير مرئية قادرة على اختراق البطاقة.

زار دان مكتبة بودليان في أكسفورد ، موطنًا لمليون وربع مليون خريطة تاريخية. بمساعدة البروفيسور جيري بروتون ، ناقشوا معًا أهمية رسم الخرائط القديمة وألقوا نظرة على بعض جواهر المجموعة.

شاهد الآن

خلال الأسابيع التالية ، واصل رونتجن تجربة أشعة جديدة. لقد أدرك أنهم كانوا قادرين على المرور عبر مواد أخرى غير الورق. في الواقع ، يمكن أن تمر عبر الأنسجة الرخوة للجسم ، مما يؤدي إلى تكوين صور للعظام والمعادن. خلال تجاربه ، أنتج صورة ليد زوجته وهي ترتدي خاتم زواجها.

أدى القلق بشأن نظارات الأشعة السينية إلى إنتاج ملابس داخلية من الرصاص

انتشرت أخبار اكتشاف رونتجن على مستوى العالم وأدرك المجتمع الطبي بسرعة أن هذا كان إنجازًا كبيرًا. في غضون عام ، تم استخدام الأشعة السينية الجديدة في التشخيص والعلاج. ومع ذلك ، سيستغرق الأمر وقتًا أطول بكثير حتى يدرك المجتمع العلمي الضرر الذي تسبب فيه الإشعاع.

كما استحوذت الأشعة السينية على خيال الجمهور. اصطف الناس في طابور لالتقاط "صور العظام" والقلق بشأن نظارات الأشعة السينية أدى إلى إنتاج ملابس داخلية من الرصاص لحماية التواضع.

يتحدث أمين المتحف البريطاني سانت جون سيمبسون عن الإمبراطورية الساسانية وطريق الحرير والأدلة الأثرية الجديدة للتجارة والحركة عبر حدود العصور القديمة المتأخرة.

شاهد الآن

في عام 1901 ، حصل رونتجن على أول جائزة رواية في الفيزياء. تبرع بالمال من جائزة نوبل لجامعة فورتسبورغ ولم يحصل على أي براءات اختراع على عمله حتى يمكن استخدامه على مستوى العالم.


فيلهلم كونراد رونتجن

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

فيلهلم كونراد رونتجن، Röntgen كما تهجئ رونتجن، (من مواليد 27 مارس 1845 ، لينيب ، بروسيا [الآن ريمشايد ، ألمانيا] - توفي في 10 فبراير 1923 ، ميونيخ ، ألمانيا) ، فيزيائي حصل على جائزة نوبل الأولى للفيزياء ، في عام 1901 ، لاكتشافه X - الرايات التي بشرت بعصر الفيزياء الحديثة وأحدثت ثورة في الطب التشخيصي.

درس رونتجن في البوليتكنيك في زيورخ ثم عمل أستاذًا للفيزياء في جامعات ستراسبورغ (1876-1879) وجيسن (1879-1888) وفورزبورغ (1888-1900) وميونيخ (1900-1920). تضمن بحثه أيضًا العمل على المرونة ، والعمل الشعري للسوائل ، والحرارة النوعية للغازات ، وتوصيل الحرارة في البلورات ، وامتصاص الحرارة بواسطة الغازات ، والكهرباء الانضغاطية.

في عام 1895 ، أثناء تجربة تدفق التيار الكهربائي في أنبوب زجاجي مفرغ جزئيًا (أنبوب أشعة الكاثود) ، لاحظ رونتجن أن قطعة قريبة من بلاتينوسيانيد الباريوم تبعث الضوء عندما كان الأنبوب قيد التشغيل. لقد افترض أنه عندما اصطدمت أشعة الكاثود (الإلكترونات) بالجدار الزجاجي للأنبوب ، تشكل بعض الإشعاع غير المعروف الذي ينتقل عبر الغرفة ، ويصطدم بالمواد الكيميائية ، ويسبب الفلورة. كشفت التحقيقات الإضافية أن الورق والخشب والألمنيوم ، من بين مواد أخرى ، شفافة لهذا الشكل الجديد من الإشعاع. وجد أنه يؤثر على لوحات التصوير ، وبما أنه لم يظهر بشكل ملحوظ أي خصائص للضوء ، مثل الانعكاس أو الانكسار ، فقد اعتقد خطأً أن الأشعة لا علاقة لها بالضوء. نظرًا لطبيعتها غير المؤكدة ، أطلق على ظاهرة الأشعة السينية ، على الرغم من أنها أصبحت تُعرف أيضًا باسم إشعاع رونتجن. التقط أول صور بالأشعة السينية للداخلية للأشياء المعدنية وللعظام في يد زوجته.

تمت مراجعة هذه المقالة وتحديثها مؤخرًا بواسطة Amy Tikkanen ، مدير التصحيحات.


الأشعة السينية: إرساء أسس الأشعة الحديثة ، 1896-1930

يصف المؤلفون التأثير الأولي والنتائج بعيدة المدى لاكتشاف الأشعة السينية في عام 1895. سارع رونتجن إلى إدراك أهمية هذا النوع الجديد الغامض من الأشعة التي اكتشفها. في وقت مبكر من عام 1896 ، كانت الأشعة السينية تُستخدم بالفعل في الجراحة والطب ، لتحل محل مسبار الإبرة الهاتفي من بيل ، والذي كان بإمكانه فقط اكتشاف الأجسام المعدنية عن طريق الصوت ، وبالتالي كان يقتصر على موقع الأشياء مثل الرصاص للإزالة. نظرًا لأن التشخيص بالأشعة السينية أصبح أكثر دقة ، فقد تم تحسين التقنيات الإشعاعية تدريجيًا على مر السنين وتطورت من فحص الهيكل العظمي إلى تصوير الأعضاء الداخلية المعقدة. أصبحت الأشعة السينية حيوية في الكشف عن مرض السل ، ولا تزال تستخدم حتى اليوم. من خلال استخدام المواد غير الشفافة مثل كبريتات الباريوم ، أصبح من الممكن تصور الجهاز الهضمي والتطورات اللاحقة في تقنيات التصوير جعلت الدماغ وجميع أجزاء الجسم تقريبًا مرئية. وفي الوقت نفسه ، تم التعرف على مخاطر الإشعاع وبعد عام 1930 تم إدخال تدابير السلامة لحماية أطباء الأشعة والمرضى من التعرض المفرط. في المائة عام منذ اكتشافه ، جعل نطاق الأشعة الآخذ في الاتساع منه موردًا أساسيًا في التشخيص الطبي والعلاج.


تاريخ الطب: الأشعة السينية العرضية للدكتور رونتجن

في عالم اليوم ، يطلب الأطباء الأشعة السينية لتشخيص جميع أنواع المشاكل: كسر في العظام ، والالتهاب الرئوي ، وفشل القلب ، وأكثر من ذلك بكثير. التصوير الشعاعي للثدي ، طريقة الفحص القياسية لسرطان الثدي ، تستخدم الأشعة السينية. بالكاد نفكر في الأمر ، فهو موجود في كل مكان. ولكن منذ وقت ليس ببعيد ، لم يكن من الممكن العثور على عظم مكسور أو ورم أو شيء مبتلع دون جرح شخص.

اكتشف فيلهلم رونتجن ، أستاذ الفيزياء في فورتسبورغ ، بافاريا ، الأشعة السينية في عام 1895 - عن طريق الخطأ - أثناء اختبار ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر عبر الزجاج. كان أنبوب الكاثود الخاص به مغطى بورق أسود ثقيل ، لذلك فوجئ عندما هرب ضوء أخضر متوهج مع ذلك وظهر على شاشة فلورسنت قريبة. من خلال التجربة ، وجد أن الضوء الغامض يمر عبر معظم المواد لكنه يترك ظلالًا من الأجسام الصلبة. ولأنه لم يكن يعرف ما هي الأشعة ، فقد أطلق عليها اسم "X" ، أي أشعة "غير معروفة".

سرعان ما اكتشف رونتجن أن الأشعة السينية ستمر عبر الأنسجة البشرية أيضًا ، مما يجعل العظام والأنسجة الموجودة تحتها مرئية. انتشرت أخبار اكتشافه في جميع أنحاء العالم ، وفي غضون عام ، استخدم الأطباء في أوروبا والولايات المتحدة الأشعة السينية لتحديد مواقع الطلقات النارية وكسور العظام وحصوات الكلى والأشياء المبتلعة. تدفقت مراتب الشرف على عمله - بما في ذلك جائزة نوبل الأولى في الفيزياء عام 1901.

ازدهر الاستخدام السريري للأشعة السينية ، مع القليل من الاهتمام بالآثار الجانبية المحتملة من التعرض للإشعاع. كانت هناك بعض الشكوك المبكرة من العلماء بما في ذلك توماس إديسون ونيكولا تيسلا وويليام جيه مورتون ، وقد أبلغ كل منهم عن إصابات يعتقد أنها ناتجة عن تجارب بالأشعة السينية. ولكن بشكل عام ، كان الاستخدام المبكر للأشعة السينية واسع الانتشار وغير مقيد ، حتى لدرجة أنه خلال ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين ، قدمت متاجر الأحذية أشعة سينية مجانية حتى يتمكن العملاء من رؤية العظام في أقدامهم.

لدينا الآن فهم أفضل بكثير للمخاطر المرتبطة بإشعاع الأشعة السينية وقد طورنا بروتوكولات لتقليل التعرض غير الضروري إلى حد كبير. وبينما تظل الأشعة السينية حجر الزاوية في الطب الحديث ، فإن اكتشافها مهد الطريق لتطوير مجموعة واسعة من تقنيات التصوير اليوم ، بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، والتصوير المقطعي المحوسب (CT) ، والموجات فوق الصوتية ، وتخطيط صدى القلب ، وغيرها الكثير - - بعضها يتجنب استخدام الإشعاع نهائياً. ليس إرثًا سيئًا لاكتشاف عرضي.


مكالمة إيقاظ & # 8230

ومن المثير للاهتمام ، أن الأشعة السينية لم تكن & # 8217t هي التي جعلت من المعروف أن الإشعاع المؤين لم يكن شيئًا يمكن اللعب به. بدلاً من ذلك ، كانت الحوادث المؤسفة للحداثة المماثلة في ذلك الوقت ، الراديوم ، هي التي وضعت حداً لمعظم الهراء.

الراديوم هو عنصر ينبعث منه كميات هائلة من جسيمات ألفا وأشعة جاما ، مثل الأشعة السينية ، & # 8220 لديه القدرة على علاج أي مرض & # 8221. على هذا النحو ، تمت إضافته إلى كل شيء من الأساور إلى مياه الشرب وتم شراؤها من قبل الجمهور بشكل جماعي.

حوالي عام 1917 ، كانت آلاف النساء يعملن في المتاجر لطلاء موانئ الساعات بطلاء مضيء يحتوي على الراديوم. من الناحية المثالية ، لم يكن هذا & # 8217t شيئًا مميزًا ، لكن للأسف ، تفقد فرش الرسم شكلها بعد بضع ضربات. لإبقائها حادة ، تستخدم النساء أفواههن لتعديل شكلهن.

ماتت العديد من النساء في نهاية المطاف بسبب مرض الفك الراديوم ، وهو مرض يصيب العظام غالبًا ما يؤدي إلى سقوط الفك حرفيًا. هذا ، إلى جانب وفاة الإجتماعي إيبين بايرز أخيرًا أخبر الجمهور ، الكميات الكبيرة من الإشعاع خطيرة.


ويلهلم كونراد رونتجن يأخذ أول أشعة سينية

في 8 نوفمبر 1895 ، اكتشف فيلهلم كونراد رونتجن (بالصدفة) صورة مصبوبة من مولد أشعة الكاثود الخاص به ، والتي تم إسقاطها بعيدًا عن النطاق المحتمل لأشعة الكاثود (المعروف الآن باسم شعاع الإلكترون). أظهر المزيد من التحقيقات أن الأشعة تتولد عند نقطة تلامس حزمة أشعة الكاثود على الجزء الداخلي من الأنبوب المفرغ ، وأنها لم تنحرف بفعل المجالات المغناطيسية ، وأنها اخترقت العديد من أنواع المادة.

بعد أسبوع من اكتشافه ، التقط رونتجن صورة بالأشعة السينية ليد زوجته والتي كشفت بوضوح عن خاتم زواجها وعظامها. أثارت الصورة الكهرباء للجمهور وأثارت اهتمامًا علميًا كبيرًا بالشكل الجديد للإشعاع. أطلق Röntgen على الشكل الجديد للإشعاع السيني (X يشير إلى "غير معروف"). ومن هنا جاء مصطلح الأشعة السينية (يشار إليها أيضًا باسم أشعة رونتجن ، على الرغم من أن هذا المصطلح غير معتاد خارج ألمانيا).


محتويات

ملاحظات وأبحاث ما قبل Röntgen تحرير

قبل اكتشافها في عام 1895 ، كانت الأشعة السينية مجرد نوع من الإشعاع غير المعروف المنبعث من أنابيب التفريغ التجريبية. وقد لاحظها العلماء الذين يبحثون عن أشعة الكاثود التي تنتجها هذه الأنابيب ، وهي عبارة عن حزم إلكترونية نشطة لوحظت لأول مرة في عام 1869. لا شك أن العديد من أنابيب كروكس المبكرة (اخترعت حوالي عام 1875) كانت تشع أشعة سينية ، لأن الباحثين الأوائل لاحظوا التأثيرات التي يمكن عزوها لهم ، على النحو المفصل أدناه. خلقت أنابيب كروكس إلكترونات حرة عن طريق تأين الهواء المتبقي في الأنبوب بجهد تيار مستمر عالٍ يتراوح بين بضعة كيلوفولت و 100 كيلوفولت. أدى هذا الجهد إلى تسريع الإلكترونات القادمة من الكاثود إلى سرعة عالية بما يكفي لتكوين أشعة سينية عندما اصطدمت بالقطب الموجب أو الجدار الزجاجي للأنبوب. [4]

كان أول مجرب يُعتقد أنه قام (عن غير قصد) بإنتاج الأشعة السينية هو الخبير الاكتواري ويليام مورغان. في عام 1785 قدم ورقة إلى الجمعية الملكية بلندن تصف آثار مرور التيارات الكهربائية عبر أنبوب زجاجي مفرغ جزئيًا ، مما ينتج عنه توهج ناتج عن الأشعة السينية. [5] [6] تم استكشاف هذا العمل من قبل همفري ديفي ومساعده مايكل فاراداي.

عندما ابتكر أستاذ الفيزياء في جامعة ستانفورد فرناندو سانفورد "التصوير الكهربائي" ، قام أيضًا عن غير قصد بتوليد واكتشاف الأشعة السينية. من 1886 إلى 1888 درس في مختبر هيرمان هيلمهولتز في برلين ، حيث أصبح على دراية بأشعة الكاثود المتولدة في الأنابيب المفرغة عندما تم تطبيق جهد عبر أقطاب كهربائية منفصلة ، كما درس سابقًا هاينريش هيرتز وفيليب لينارد. نُشرت رسالته المؤرخة 6 يناير 1893 (التي وصف اكتشافه بأنه "تصوير كهربائي") إلى The Physical Review ومقال بعنوان بدون عدسة أو ضوء ، صور ملتقطة بصفيحة وكائن في الظلام ظهر في San Francisco Examiner. [7]

ابتداءً من عام 1888 ، أجرى فيليب لينارد تجارب لمعرفة ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر من أنبوب كروكس في الهواء. قام ببناء أنبوب كروكس مع "نافذة" في نهايته مصنوعة من الألومنيوم الرقيق ، وتواجه الكاثود بحيث تصطدم به أشعة الكاثود (سميت فيما بعد "أنبوب لينارد"). وجد أن شيئًا ما قد حدث ، من شأنه أن يعرض لوحات التصوير الفوتوغرافي ويسبب الفلورة. قام بقياس قوة اختراق هذه الأشعة من خلال مواد مختلفة. وقد اقترح أن بعض "أشعة لينارد" هذه كانت في الواقع أشعة سينية. [8]

في عام 1889 ، نشر إيفان بولوج الأوكراني المولد ، وهو محاضر في الفيزياء التجريبية في معهد براغ للفنون التطبيقية ، والذي كان منذ عام 1877 يصمم تصميمات مختلفة من الأنابيب المملوءة بالغاز للتحقق من خصائصها ، ورقة حول كيف أصبحت لوحات التصوير المختومة مظلمة عند تعرضها للانبعاثات. من الأنابيب. [9]

صاغ هيرمان فون هيلمهولتز معادلات رياضية للأشعة السينية. افترض نظرية التشتت قبل أن يقوم رونتجن باكتشافه وإعلانه. تم تشكيله على أساس النظرية الكهرومغناطيسية للضوء. [10] ومع ذلك ، لم يعمل بالأشعة السينية الفعلية.

في عام 1894 ، لاحظ نيكولا تيسلا فيلمًا تالفًا في معمله بدا أنه مرتبط بتجارب أنبوب كروكس وبدأ في التحقيق في ذلك. طاقة مشعة من الأنواع "غير المرئية". [11] [12] بعد أن حدد رونتجن الأشعة السينية ، بدأ تسلا في صنع صور بالأشعة السينية بنفسه باستخدام الفولتية العالية وأنابيب من تصميمه ، [13] بالإضافة إلى أنابيب كروكس.

اكتشاف بواسطة تحرير Röntgen

في الثامن من نوفمبر عام 1895 ، عثر أستاذ الفيزياء الألماني فيلهلم رونتجن على الأشعة السينية أثناء تجربته مع أنابيب لينارد وأنابيب كروكس وبدأ بدراستها. كتب تقريرًا أوليًا بعنوان "على نوع جديد من الشعاع: اتصال أولي" وفي 28 ديسمبر 1895 قدمه إلى مجلة جمعية الطب الفيزيائي في فورتسبورغ. [14] كانت هذه أول ورقة مكتوبة على الأشعة السينية. أشار رونتجن إلى الإشعاع بـ "X" للإشارة إلى أنه نوع غير معروف من الإشعاع. تم تعليق الاسم ، على الرغم من (أكثر من اعتراضات Röntgen العظيمة) اقترح العديد من زملائه تسميتها أشعة رونتجن. لا يزال يشار إليها على هذا النحو في العديد من اللغات ، بما في ذلك الألمانية ، المجرية ، الأوكرانية ، الدنماركية ، البولندية ، البلغارية ، السويدية ، الفنلندية ، الإستونية ، التركية ، الروسية ، اللاتفية ، الليتوانية ، اليابانية ، الهولندية ، الجورجية ، العبرية والنرويجية. حصل رونتجن على جائزة نوبل الأولى في الفيزياء لاكتشافه. [15]

هناك روايات متضاربة لاكتشافه لأن رونتجن قد أحرقت ملاحظاته المعملية بعد وفاته ، ولكن من المحتمل أن تكون هذه إعادة بناء من قبل كتاب سيرته الذاتية: [16] [17] كان رونتجن يبحث في أشعة الكاثود من أنبوب كروكس الذي كان ملفوفًا في ورق مقوى أسود حتى لا يتداخل الضوء المرئي من الأنبوب ، وذلك باستخدام شاشة فلورية مطلية ببلاتينوسيانيد الباريوم. لاحظ توهجًا أخضر خافتًا من الشاشة ، على بعد حوالي متر واحد. أدرك رونتجن أن بعض الأشعة غير المرئية القادمة من الأنبوب تمر عبر الورق المقوى لتوهج الشاشة. وجد أنه بإمكانهم أيضًا المرور من خلال الكتب والأوراق الموجودة على مكتبه. ألقى رونتجن نفسه بالتحقيق بشكل منهجي في هذه الأشعة المجهولة. بعد شهرين من اكتشافه الأولي ، نشر ورقته البحثية. [18]

اكتشف رونتجن استخدامها الطبي عندما قام بعمل صورة ليد زوجته على لوحة فوتوغرافية تشكلت بسبب الأشعة السينية. كانت صورة يد زوجته هي أول صورة لجزء من جسم الإنسان باستخدام الأشعة السينية. عندما رأت الصورة قالت "لقد رأيت موتي". [21]

أثار اكتشاف الأشعة السينية إحساسًا حقيقيًا. قدر كاتب سيرة رونتجن أوتو غلاسر أنه في عام 1896 وحده ، تم نشر ما يصل إلى 49 مقالة و 1044 مقالة حول الأشعة الجديدة. [22] ربما كان هذا تقديرًا متحفظًا ، إذا اعتبر المرء أن كل صحيفة تقريبًا حول العالم أبلغت على نطاق واسع عن الاكتشاف الجديد ، مع مجلة مثل علم تخصيص ما يصل إلى 23 مقالة لها في تلك السنة وحدها. [23] تضمنت ردود الفعل المثيرة على الاكتشاف الجديد منشورات تربط النوع الجديد من الأشعة بالنظريات الغامضة والخوارق ، مثل التخاطر. [24] [25]

التقدم في الأشعة تحرير

لاحظ رونتجن على الفور أن الأشعة السينية يمكن أن يكون لها تطبيقات طبية. جنبًا إلى جنب مع تقديمه المقدم من جمعية الطب الفيزيائي في 28 ديسمبر ، أرسل رسالة إلى الأطباء الذين يعرفهم في جميع أنحاء أوروبا (1 يناير 1896). [26] انتشرت الأخبار (وإنشاء "صور الظل") بسرعة حيث كان المهندس الكهربائي الاسكتلندي آلان أرشيبالد كامبل سوينتون أول من ابتكر الأشعة السينية (لليد) بعد رونتجن. خلال شهر فبراير ، كان هناك 46 مجربًا يستخدمون هذه التقنية في أمريكا الشمالية وحدها. [26]

أول استخدام للأشعة السينية في ظل الظروف السريرية كان بواسطة جون هول إدواردز في برمنغهام ، إنجلترا في 11 يناير 1896 ، عندما صور بالأشعة إبرة عالقة في يد زميل. في 14 فبراير 1896 ، كان هول إدواردز أيضًا أول من استخدم الأشعة السينية في عملية جراحية. [27] في أوائل عام 1896 ، بعد عدة أسابيع من اكتشاف رونتجن ، قام إيفان رومانوفيتش تارخانوف بإشعاع الضفادع والحشرات بالأشعة السينية ، وخلص إلى أن الأشعة "لا تصور فحسب ، بل تؤثر أيضًا على الوظيفة الحية". [28]

تم الحصول على أول الأشعة السينية الطبية المصنوعة في الولايات المتحدة باستخدام أنبوب تفريغ من تصميم Pului. في يناير 1896 ، عند قراءة اكتشاف رونتجن ، قام فرانك أوستن من كلية دارتموث باختبار جميع أنابيب التفريغ في مختبر الفيزياء ووجد أن أنبوب بولوي فقط هو الذي أنتج الأشعة السينية. كان هذا نتيجة لإدراج Pului لـ "هدف" مائل من الميكا ، يستخدم لعقد عينات من مادة الفلورسنت ، داخل الأنبوب. في 3 فبراير 1896 ، كشف جيلمان فروست ، أستاذ الطب في الكلية ، وشقيقه إدوين فروست ، أستاذ الفيزياء ، عن معصم إيدي مكارثي ، الذي عالج جيلمان قبل بضعة أسابيع من كسر ، الأشعة السينية وجمعوا صورة ناتجة عن العظم المكسور على ألواح التصوير الجيلاتيني المأخوذة من هوارد لانجيل ، وهو مصور محلي مهتم أيضًا بعمل رونتجن. [29]

توصل العديد من المجربين ، بما في ذلك Röntgen نفسه في تجاربه الأصلية ، إلى طرق لعرض صور الأشعة السينية "الحية" باستخدام شكل من أشكال الشاشة المضيئة. [26] استخدم رونتجن شاشة مطلية ببلاتينوسيانيد الباريوم. في 5 فبراير 1896 ، تم تطوير أجهزة التصوير الحي بواسطة العالم الإيطالي إنريكو سالفيوني ("منظاره المشفر") والبروفيسور ماكجي من جامعة برينستون ("سكايسكوب") ، وكلاهما يستخدم الباريوم بلاتينوسيانيد. بدأ المخترع الأمريكي توماس إديسون البحث بعد فترة وجيزة من اكتشاف رونتجن ودرس قدرة المواد على التألق عند تعرضها للأشعة السينية ، ووجد أن تنجستات الكالسيوم كان أكثر المواد فعالية. في مايو 1896 طور أول جهاز تصوير حي يتم إنتاجه بكميات كبيرة ، وهو "Vitascope" الخاص به ، والذي أطلق عليه لاحقًا اسم المنظار الفلوري ، والذي أصبح معيارًا لفحوصات الأشعة السينية الطبية. [26] أوقف إديسون أبحاث الأشعة السينية حوالي عام 1903 ، قبل وفاة كلارنس ماديسون دالي ، أحد نافخيه الزجاجي. كان دالي معتادًا على اختبار أنابيب الأشعة السينية على يديه ، مما أدى إلى ظهور سرطان بداخلها عنيد لدرجة أنه تم بتر كلتا ذراعيه في محاولة فاشلة لإنقاذ حياته في عام 1904 ، وأصبح أول وفاة معروفة تُنسب إلى التعرض للأشعة السينية . [26] خلال الوقت الذي تم فيه تطوير المنظار الفلوري ، وجد الفيزيائي الأمريكي الصربي ميهاجلو بوبين ، باستخدام شاشة تنغستات الكالسيوم التي طورها إديسون ، أن استخدام شاشة الفلورسنت قلل من وقت التعرض اللازم لإنشاء الأشعة السينية للتصوير الطبي من ساعة إلى بضع دقائق. [30] [26]

في عام 1901 ، تم إطلاق النار على الرئيس الأمريكي ويليام ماكينلي مرتين في محاولة اغتيال. بينما كانت إحدى الرصاصة تخدش عظمه فقط ، استقرت رصاصة أخرى في مكان ما بعمق داخل بطنه ولا يمكن العثور عليها. أرسل أحد مساعدي ماكينلي القلق إلى المخترع توماس إديسون لتسريع جهاز الأشعة السينية إلى بوفالو للعثور على الرصاصة الضالة. وصل ولكن لم يتم استخدامه. في حين أن إطلاق النار نفسه لم يكن مميتًا ، فقد تطورت الغرغرينا على طول مسار الرصاصة ، وتوفي ماكينلي متأثرًا بصدمة إنتانية بسبب عدوى بكتيرية بعد ستة أيام. [31]

اكتشفت المخاطر تحرير

مع التجريب الواسع النطاق للأشعة السينية بعد اكتشافها في عام 1895 من قبل العلماء والأطباء والمخترعين ، ظهرت العديد من القصص عن الحروق وتساقط الشعر والأسوأ من ذلك في المجلات التقنية في ذلك الوقت. في فبراير 1896 ، أبلغ البروفيسور جون دانيال والدكتور ويليام لوفلاند دودلي من جامعة فاندربيلت عن تساقط الشعر بعد أن خضع الدكتور دادلي للأشعة السينية. تم إحضار طفل أصيب برصاصة في رأسه إلى مختبر فاندربيلت في عام 1896. قبل محاولة العثور على الرصاصة ، تمت محاولة إجراء تجربة ، حيث تطوع دادلي "بتفانيه المميز في العلم" [32] [33] [34] . أفاد دانييل أنه بعد 21 يومًا من التقاط صورة لجمجمة دودلي (مع وقت تعريض لمدة ساعة واحدة) ، لاحظ بقعة صلعاء بقطر 2 بوصة (5.1 سم) على جزء من رأسه بالقرب من أنبوب الأشعة السينية: " تم تثبيت حامل اللوحة مع الألواح باتجاه جانب الجمجمة ووضع عملة معدنية بين الجمجمة والرأس. تم تثبيت الأنبوب في الجانب الآخر على مسافة نصف بوصة من الشعر ". [35]

في أغسطس 1896 د. عانى هوكس ، خريج كلية كولومبيا ، من حروق شديدة في اليد والصدر من عرض الأشعة السينية. تم الإبلاغ عنه في المراجعة الكهربائية وأدى إلى العديد من التقارير الأخرى عن المشاكل المرتبطة بالأشعة السينية التي يتم إرسالها إلى المنشور. [36] العديد من المجربين بما في ذلك إليهو طومسون في مختبر إديسون ، وويليام ج. مورتون ، ونيكولا تيسلا أفادوا أيضًا بحروق. قام إليهو طومسون بتعريض إصبعه بشكل متعمد لأنبوب الأشعة السينية على مدار فترة من الزمن وعانى من الألم والتورم والتقرح. [37] تم إلقاء اللوم في بعض الأحيان على تأثيرات أخرى بسبب الضرر بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية و (وفقًا لـ Tesla) الأوزون. [38] ادعى العديد من الأطباء أنه لا توجد آثار من التعرض للأشعة السينية على الإطلاق. [37] في 3 أغسطس 1905 ، في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، توفيت إليزابيث فليشمان ، رائدة الأشعة السينية الأمريكية ، من مضاعفات نتيجة عملها بالأشعة السينية. [39] [40] [41]

القرن العشرين وما بعده

ولدت التطبيقات العديدة للأشعة السينية اهتمامًا هائلاً على الفور. بدأت ورش العمل في صنع نسخ متخصصة من أنابيب كروكس لتوليد الأشعة السينية ، واستخدم الجيل الأول من أنابيب الكاثود البارد أو أنابيب كروكس للأشعة السينية حتى عام 1920 تقريبًا.

يتكون نظام الأشعة السينية الطبية النموذجي في أوائل القرن العشرين من ملف Ruhmkorff متصل بأنبوب الأشعة السينية Crookes الكاثود البارد. عادة ما يتم توصيل فجوة الشرارة بالجانب العالي الجهد بالتوازي مع الأنبوب وتستخدم لأغراض التشخيص. [42] سمحت فجوة الشرارة باكتشاف قطبية الشرر ، وقياس الجهد بطول الشرر وبالتالي تحديد "صلابة" تفريغ الأنبوب ، وتوفير حمل في حالة فصل أنبوب الأشعة السينية . للكشف عن صلابة الأنبوب ، تم فتح فجوة الشرارة في البداية على أوسع إعداد. أثناء تشغيل الملف ، قام المشغل بتقليل الفجوة حتى بدأت الشرر في الظهور. يُعتبر الأنبوب الذي بدأت فيه فجوة الشرارة بالشرر عند حوالي 2 1/2 بوصة ناعمة (فراغ منخفض) ومناسبة لأجزاء الجسم الرقيقة مثل اليدين والذراعين. أشارت شرارة بحجم 5 بوصات إلى أن الأنبوب مناسب للكتفين والركبتين. تشير شرارة 7-9 بوصات إلى وجود فراغ أعلى مناسب لتصوير بطن الأفراد الأكبر حجمًا. نظرًا لأنه تم توصيل فجوة الشرارة بالتوازي مع الأنبوب ، كان لا بد من فتح فجوة الشرارة حتى يتوقف الشرر من أجل تشغيل الأنبوب للتصوير. كان وقت التعرض لألواح التصوير الفوتوغرافي حوالي نصف دقيقة لليد إلى دقيقتين للصدر. قد تحتوي الألواح على إضافة صغيرة من الملح الفلوري لتقليل أوقات التعرض. [42]

كانت أنابيب كروكس غير موثوقة. كان يجب أن تحتوي على كمية صغيرة من الغاز (هواء دائمًا) لأن التيار لن يتدفق في مثل هذا الأنبوب إذا تم إخلاؤه بالكامل. ومع ذلك ، وبمرور الوقت ، تسببت الأشعة السينية في امتصاص الزجاج للغاز ، مما تسبب في إنتاج أشعة سينية "أقوى" حتى توقفها قريبًا عن العمل. تم تزويد الأنابيب الأكبر والأكثر استخدامًا بأجهزة لاستعادة الهواء ، تُعرف باسم "الملينات". غالبًا ما كانت تأخذ شكل أنبوب جانبي صغير يحتوي على قطعة صغيرة من الميكا ، وهو معدن يحبس كميات كبيرة نسبيًا من الهواء داخل هيكله. قام سخان كهربائي صغير بتسخين الميكا ، مما تسبب في إطلاق كمية صغيرة من الهواء ، وبالتالي استعادة كفاءة الأنبوب. ومع ذلك ، كان عمر الميكا محدودًا ، وكان من الصعب التحكم في عملية الاستعادة.

في عام 1904 ، اخترع John Ambrose Fleming الصمام الثنائي الحراري ، وهو النوع الأول من الأنابيب المفرغة. استخدم هذا الكاثود الساخن الذي يتسبب في تدفق تيار كهربائي في الفراغ. تم تطبيق هذه الفكرة بسرعة على أنابيب الأشعة السينية ، وبالتالي استبدلت أنابيب الأشعة السينية ذات الكاثود المسخن ، المسماة "أنابيب كوليدج" ، أنابيب الكاثود الباردة المزعجة بحلول عام 1920 تقريبًا.

في حوالي عام 1906 ، اكتشف الفيزيائي تشارلز باركلا أن الأشعة السينية يمكن أن تشتت بواسطة الغازات ، وأن كل عنصر له طيف أشعة سينية مميز. حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1917 عن هذا الاكتشاف.

في عام 1912 ، لاحظ ماكس فون لاو ، وبول كنيبينغ ، ووالتر فريدريش لأول مرة حيود الأشعة السينية بواسطة البلورات. هذا الاكتشاف ، جنبًا إلى جنب مع العمل المبكر لبول بيتر إيوالد ، وويليام هنري براج ، وويليام لورانس براغ ، أدى إلى ولادة مجال علم البلورات بالأشعة السينية.

في عام 1913 ، أجرى هنري موسلي تجارب في علم البلورات باستخدام الأشعة السينية المنبعثة من معادن مختلفة وصاغ قانون موزلي الذي يربط تردد الأشعة السينية بالعدد الذري للمعدن.

اخترع ويليام كوليدج أنبوب الأشعة السينية كوليدج في نفس العام. جعلت من الممكن استمرار انبعاثات الأشعة السينية. تعتمد أنابيب الأشعة السينية الحديثة على هذا التصميم ، وغالبًا ما تستخدم استخدام الأهداف الدوارة التي تسمح بتبديد حرارة أعلى بكثير من الأهداف الثابتة ، مما يسمح أيضًا بإخراج كمية أكبر من الأشعة السينية لاستخدامها في التطبيقات عالية الطاقة مثل الماسحات الضوئية الدورانية.

كان الرائد جون هول إدواردز في برمنغهام بإنجلترا هو الرائد في استخدام الأشعة السينية للأغراض الطبية (التي تطورت إلى مجال العلاج الإشعاعي). ثم في عام 1908 ، اضطر إلى بتر ذراعه اليسرى بسبب انتشار التهاب الجلد بالأشعة السينية على ذراعه. [43]

استخدمت العلوم الطبية أيضًا الصورة المتحركة لدراسة علم وظائف الأعضاء البشرية. في عام 1913 ، تم عمل صورة متحركة في ديترويت تظهر بيضة مسلوقة داخل معدة بشرية. تم تسجيل فيلم الأشعة السينية هذا بمعدل صورة ثابتة واحدة كل أربع ثوان. [44] كان الدكتور لويس جريجوري كول من نيويورك رائدًا في التقنية التي أطلق عليها "التصوير الشعاعي التسلسلي". [45] [46] في عام 1918 ، تم استخدام الأشعة السينية مع كاميرات الصور المتحركة لالتقاط الهيكل العظمي البشري أثناء الحركة. [47] [48] [49] في عام 1920 ، تم استخدامه لتسجيل حركات اللسان والأسنان في دراسة اللغات من قبل معهد الصوتيات في إنجلترا. [50]

في عام 1914 ، طورت ماري كوري سيارات إشعاعية لدعم الجنود المصابين في الحرب العالمية الأولى. ستسمح السيارات بتصوير سريع بالأشعة السينية للجنود الجرحى حتى يتمكن جراحو ساحة المعركة من العمل بسرعة وبدقة أكبر. [51]

من أوائل العشرينيات وحتى الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تطوير أجهزة الأشعة السينية للمساعدة في تركيب الأحذية [52] وتم بيعها لمتاجر الأحذية التجارية. [53] [54] [55] تم التعبير عن مخاوف بشأن تأثير الاستخدام المتكرر أو الذي يتم التحكم فيه بشكل سيئ في الخمسينيات ، [56] [57] مما أدى إلى نهاية هذه الممارسة في نهاية المطاف في ذلك العقد. [58]

تم تطوير مجهر الأشعة السينية خلال الخمسينيات.

سمح مرصد شاندرا للأشعة السينية ، الذي أطلق في 23 يوليو 1999 ، باستكشاف العمليات العنيفة للغاية في الكون والتي تنتج الأشعة السينية. على عكس الضوء المرئي ، الذي يعطي رؤية مستقرة نسبيًا للكون ، فإن كون الأشعة السينية غير مستقر. إنه يتميز بالنجوم التي تمزقها الثقوب السوداء ، واصطدام المجرات ، والمستعرات ، والنجوم النيوترونية التي تبني طبقات من البلازما التي تنفجر بعد ذلك في الفضاء.

تم اقتراح جهاز ليزر بالأشعة السينية كجزء من مبادرة الدفاع الاستراتيجي لإدارة ريغان في الثمانينيات ، ولكن الاختبار الوحيد للجهاز (نوع من الليزر "ناسف" أو شعاع الموت ، المدعوم من انفجار نووي حراري) أعطى نتائج غير حاسمة. لأسباب فنية وسياسية ، تم إلغاء تمويل المشروع الكلي (بما في ذلك ليزر الأشعة السينية) (على الرغم من إحيائه لاحقًا من قبل إدارة بوش الثانية كدفاع صاروخي وطني باستخدام تقنيات مختلفة).

يشير التصوير بالأشعة السينية بتباين الطور إلى مجموعة متنوعة من التقنيات التي تستخدم معلومات الطور لحزمة الأشعة السينية المتماسكة لتصوير الأنسجة الرخوة. لقد أصبح طريقة مهمة لتصور الهياكل الخلوية والنسيجية في مجموعة واسعة من الدراسات البيولوجية والطبية. هناك العديد من التقنيات المستخدمة لتصوير تباين الطور بالأشعة السينية ، وكلها تستخدم مبادئ مختلفة لتحويل تغيرات الطور في الأشعة السينية المنبثقة من جسم ما إلى اختلافات في الكثافة. [59] [60] وتشمل تباين الطور القائم على الانتشار ، [61] قياس تداخل تالبوت ، [60] التصوير المعزز بالانكسار ، [62] وقياس التداخل بالأشعة السينية. [63] توفر هذه الطرق تباينًا أعلى مقارنةً بالتصوير بالأشعة السينية بالتباين مع الامتصاص الطبيعي ، مما يجعل من الممكن رؤية تفاصيل أصغر. العيب هو أن هذه الأساليب تتطلب معدات أكثر تطوراً ، مثل مصادر الأشعة السينية السنكروترونية أو الدقيقة ، وبصريات الأشعة السينية ، وكاشفات الأشعة السينية عالية الدقة.

تحرير الأشعة السينية اللينة والصعبة

تسمى الأشعة السينية ذات طاقات الفوتون العالية التي تزيد عن 5-10 كيلو فولت (أقل من 0.2-0.1 نانومتر من الطول الموجي) الأشعة السينية الصعبة، في حين يتم استدعاء أولئك الذين لديهم طاقة أقل (وطول موجي أطول) أشعة سينية ناعمة. [64] غالبًا ما يشار إلى النطاق المتوسط ​​مع طاقات الفوتون التي تبلغ عدة كيلو فولت العطاء بالأشعة السينية. نظرًا لقدرتها على الاختراق ، تُستخدم الأشعة السينية الصلبة على نطاق واسع لتصوير الأشياء من الداخل ، على سبيل المثال ، في التصوير الشعاعي الطبي وأمن المطارات. المصطلح الأشعة السينية يستخدم مجازيًا للإشارة إلى صورة إشعاعية تم إنتاجها باستخدام هذه الطريقة ، بالإضافة إلى الطريقة نفسها. نظرًا لأن الأطوال الموجية للأشعة السينية الصلبة تشبه حجم الذرات ، فهي مفيدة أيضًا في تحديد الهياكل البلورية عن طريق علم البلورات بالأشعة السينية. على النقيض من ذلك ، يتم امتصاص الأشعة السينية اللينة بسهولة في الهواء بطول التوهين البالغ 600 فولت (

2 نانومتر) الأشعة السينية في الماء أقل من 1 ميكرومتر. [65]

تحرير أشعة جاما

لا يوجد إجماع على تعريف يميز بين الأشعة السينية وأشعة جاما. تتمثل إحدى الممارسات الشائعة في التمييز بين نوعي الإشعاع بناءً على مصدرهما: تنبعث الأشعة السينية من الإلكترونات ، بينما تنبعث أشعة جاما من النواة الذرية. [66] [67] [68] [69] يحتوي هذا التعريف على العديد من المشكلات: يمكن لعمليات أخرى أيضًا أن تولد هذه الفوتونات عالية الطاقة ، أو في بعض الأحيان طريقة التوليد غير معروفة. أحد البدائل الشائعة هو التمييز بين إشعاع X و gamma على أساس الطول الموجي (أو ، على نحو مكافئ ، التردد أو طاقة الفوتون) ، مع إشعاع أقصر من بعض الأطوال الموجية التعسفية ، مثل 10 11 م (0.1 Å) ، المُعرَّف على أنه إشعاع جاما . [70] يخصص هذا المعيار الفوتون لفئة لا لبس فيها ، ولكنه ممكن فقط إذا كان الطول الموجي معروفًا. (لا تميز بعض تقنيات القياس بين الأطوال الموجية المكتشفة). ومع ذلك ، غالبًا ما يتطابق هذان التعريفان لأن الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من أنابيب الأشعة السينية له طول موجي أطول وطاقة فوتون أقل من الإشعاع المنبعث من النوى المشعة. [66] Occasionally, one term or the other is used in specific contexts due to historical precedent, based on measurement (detection) technique, or based on their intended use rather than their wavelength or source. Thus, gamma-rays generated for medical and industrial uses, for example radiotherapy, in the ranges of 6–20 MeV, can in this context also be referred to as X-rays. [71]

X-ray photons carry enough energy to ionize atoms and disrupt molecular bonds. This makes it a type of ionizing radiation, and therefore harmful to living tissue. A very high radiation dose over a short period of time causes radiation sickness, while lower doses can give an increased risk of radiation-induced cancer. In medical imaging, this increased cancer risk is generally greatly outweighed by the benefits of the examination. The ionizing capability of X-rays can be utilized in cancer treatment to kill malignant cells using radiation therapy. It is also used for material characterization using X-ray spectroscopy.

Hard X-rays can traverse relatively thick objects without being much absorbed or scattered. For this reason, X-rays are widely used to image the inside of visually opaque objects. The most often seen applications are in medical radiography and airport security scanners, but similar techniques are also important in industry (e.g. industrial radiography and industrial CT scanning) and research (e.g. small animal CT). The penetration depth varies with several orders of magnitude over the X-ray spectrum. This allows the photon energy to be adjusted for the application so as to give sufficient transmission through the object and at the same time provide good contrast in the image.

X-rays have much shorter wavelengths than visible light, which makes it possible to probe structures much smaller than can be seen using a normal microscope. This property is used in X-ray microscopy to acquire high-resolution images, and also in X-ray crystallography to determine the positions of atoms in crystals.

X-rays interact with matter in three main ways, through photoabsorption, Compton scattering, and Rayleigh scattering. The strength of these interactions depends on the energy of the X-rays and the elemental composition of the material, but not much on chemical properties, since the X-ray photon energy is much higher than chemical binding energies. Photoabsorption or photoelectric absorption is the dominant interaction mechanism in the soft X-ray regime and for the lower hard X-ray energies. At higher energies, Compton scattering dominates.

Photoelectric absorption Edit

The probability of a photoelectric absorption per unit mass is approximately proportional to ض 3 /ه 3 , where ض is the atomic number and ه is the energy of the incident photon. [72] This rule is not valid close to inner shell electron binding energies where there are abrupt changes in interaction probability, so called absorption edges. However, the general trend of high absorption coefficients and thus short penetration depths for low photon energies and high atomic numbers is very strong. For soft tissue, photoabsorption dominates up to about 26 keV photon energy where Compton scattering takes over. For higher atomic number substances this limit is higher. The high amount of calcium (ض = 20) in bones, together with their high density, is what makes them show up so clearly on medical radiographs.

A photoabsorbed photon transfers all its energy to the electron with which it interacts, thus ionizing the atom to which the electron was bound and producing a photoelectron that is likely to ionize more atoms in its path. An outer electron will fill the vacant electron position and produce either a characteristic X-ray or an Auger electron. These effects can be used for elemental detection through X-ray spectroscopy or Auger electron spectroscopy.

Compton scattering Edit

Compton scattering is the predominant interaction between X-rays and soft tissue in medical imaging. [73] Compton scattering is an inelastic scattering of the X-ray photon by an outer shell electron. Part of the energy of the photon is transferred to the scattering electron, thereby ionizing the atom and increasing the wavelength of the X-ray. The scattered photon can go in any direction, but a direction similar to the original direction is more likely, especially for high-energy X-rays. The probability for different scattering angles is described by the Klein–Nishina formula. The transferred energy can be directly obtained from the scattering angle from the conservation of energy and momentum.

Rayleigh scattering Edit

Rayleigh scattering is the dominant elastic scattering mechanism in the X-ray regime. [74] Inelastic forward scattering gives rise to the refractive index, which for X-rays is only slightly below 1. [75]

Whenever charged particles (electrons or ions) of sufficient energy hit a material, X-rays are produced.

Production by electrons Edit

Characteristic X-ray emission lines for some common anode materials. [76] [77]
الأنود
مواد
Atomic
number
Photon energy [keV] Wavelength [nm]
كα1 كβ1 كα1 كβ1
دبليو 74 59.3 67.2 0.0209 0.0184
Mo 42 17.5 19.6 0.0709 0.0632
Cu 29 8.05 8.91 0.154 0.139
Ag 47 22.2 24.9 0.0559 0.0497
Ga 31 9.25 10.26 0.134 0.121
في 49 24.2 27.3 0.0512 0.455

X-rays can be generated by an X-ray tube, a vacuum tube that uses a high voltage to accelerate the electrons released by a hot cathode to a high velocity. The high velocity electrons collide with a metal target, the anode, creating the X-rays. [78] In medical X-ray tubes the target is usually tungsten or a more crack-resistant alloy of rhenium (5%) and tungsten (95%), but sometimes molybdenum for more specialized applications, such as when softer X-rays are needed as in mammography. In crystallography, a copper target is most common, with cobalt often being used when fluorescence from iron content in the sample might otherwise present a problem.

The maximum energy of the produced X-ray photon is limited by the energy of the incident electron, which is equal to the voltage on the tube times the electron charge, so an 80 kV tube cannot create X-rays with an energy greater than 80 keV. When the electrons hit the target, X-rays are created by two different atomic processes:

  1. Characteristic X-ray emission (X-ray electroluminescence): If the electron has enough energy, it can knock an orbital electron out of the inner electron shell of the target atom. After that, electrons from higher energy levels fill the vacancies, and X-ray photons are emitted. This process produces an emission spectrum of X-rays at a few discrete frequencies, sometimes referred to as spectral lines. Usually, these are transitions from the upper shells to the K shell (called K lines), to the L shell (called L lines) and so on. If the transition is from 2p to 1s, it is called Kα, while if it is from 3p to 1s it is Kβ. The frequencies of these lines depend on the material of the target and are therefore called characteristic lines. The Kα line usually has greater intensity than the Kβ one and is more desirable in diffraction experiments. Thus the Kβ line is filtered out by a filter. The filter is usually made of a metal having one proton less than the anode material (e.g., Ni filter for Cu anode or Nb filter for Mo anode).
  2. Bremsstrahlung: This is radiation given off by the electrons as they are scattered by the strong electric field near the high-ض (proton number) nuclei. These X-rays have a continuous spectrum. The frequency of bremsstrahlung is limited by the energy of incident electrons.

So, the resulting output of a tube consists of a continuous bremsstrahlung spectrum falling off to zero at the tube voltage, plus several spikes at the characteristic lines. The voltages used in diagnostic X-ray tubes range from roughly 20 kV to 150 kV and thus the highest energies of the X-ray photons range from roughly 20 keV to 150 keV. [79]

Both of these X-ray production processes are inefficient, with only about one percent of the electrical energy used by the tube converted into X-rays, and thus most of the electric power consumed by the tube is released as waste heat. When producing a usable flux of X-rays, the X-ray tube must be designed to dissipate the excess heat.

A specialized source of X-rays which is becoming widely used in research is synchrotron radiation, which is generated by particle accelerators. Its unique features are X-ray outputs many orders of magnitude greater than those of X-ray tubes, wide X-ray spectra, excellent collimation, and linear polarization. [80]

Short nanosecond bursts of X-rays peaking at 15-keV in energy may be reliably produced by peeling pressure-sensitive adhesive tape from its backing in a moderate vacuum. This is likely to be the result of recombination of electrical charges produced by triboelectric charging. The intensity of X-ray triboluminescence is sufficient for it to be used as a source for X-ray imaging. [81]

Production by fast positive ions Edit

X-rays can also be produced by fast protons or other positive ions. The proton-induced X-ray emission or particle-induced X-ray emission is widely used as an analytical procedure. For high energies, the production cross section is proportional to ض1 2 Z2 −4 ، أين ض1 refers to the atomic number of the ion, ض2 refers to that of the target atom. [82] An overview of these cross sections is given in the same reference.

Production in lightning and laboratory discharges Edit

X-rays are also produced in lightning accompanying terrestrial gamma-ray flashes. The underlying mechanism is the acceleration of electrons in lightning related electric fields and the subsequent production of photons through Bremsstrahlung. [83] This produces photons with energies of some few keV and several tens of MeV. [84] In laboratory discharges with a gap size of approximately 1 meter length and a peak voltage of 1 MV, X-rays with a characteristic energy of 160 keV are observed. [85] A possible explanation is the encounter of two streamers and the production of high-energy run-away electrons [86] however, microscopic simulations have shown that the duration of electric field enhancement between two streamers is too short to produce a significant number of run-away electrons. [87] Recently, it has been proposed that air perturbations in the vicinity of streamers can facilitate the production of run-away electrons and hence of X-rays from discharges. [88] [89]

X-ray detectors vary in shape and function depending on their purpose. Imaging detectors such as those used for radiography were originally based on photographic plates and later photographic film, but are now mostly replaced by various digital detector types such as image plates and flat panel detectors. For radiation protection direct exposure hazard is often evaluated using ionization chambers, while dosimeters are used to measure the radiation dose a person has been exposed to. X-ray spectra can be measured either by energy dispersive or wavelength dispersive spectrometers. For x-ray diffraction applications, such as x-ray crystallography, hybrid photon counting detectors are widely used. [90]

Since Röntgen's discovery that X-rays can identify bone structures, X-rays have been used for medical imaging. [91] The first medical use was less than a month after his paper on the subject. [29] Up to 2010, five billion medical imaging examinations had been conducted worldwide. [92] Radiation exposure from medical imaging in 2006 made up about 50% of total ionizing radiation exposure in the United States. [93]

Projectional radiographs Edit

Projectional radiography is the practice of producing two-dimensional images using x-ray radiation. Bones contain a high concentration of calcium, which, due to its relatively high atomic number, absorbs x-rays efficiently. This reduces the amount of X-rays reaching the detector in the shadow of the bones, making them clearly visible on the radiograph. The lungs and trapped gas also show up clearly because of lower absorption compared to tissue, while differences between tissue types are harder to see.

Projectional radiographs are useful in the detection of pathology of the skeletal system as well as for detecting some disease processes in soft tissue. Some notable examples are the very common chest X-ray, which can be used to identify lung diseases such as pneumonia, lung cancer, or pulmonary edema, and the abdominal x-ray, which can detect bowel (or intestinal) obstruction, free air (from visceral perforations) and free fluid (in ascites). X-rays may also be used to detect pathology such as gallstones (which are rarely radiopaque) or kidney stones which are often (but not always) visible. Traditional plain X-rays are less useful in the imaging of soft tissues such as the brain or muscle. One area where projectional radiographs are used extensively is in evaluating how an orthopedic implant, such as a knee, hip or shoulder replacement, is situated in the body with respect to the surrounding bone. This can be assessed in two dimensions from plain radiographs, or it can be assessed in three dimensions if a technique called '2D to 3D registration' is used. This technique purportedly negates projection errors associated with evaluating implant position from plain radiographs. [94] [95]

Dental radiography is commonly used in the diagnoses of common oral problems, such as cavities.

In medical diagnostic applications, the low energy (soft) X-rays are unwanted, since they are totally absorbed by the body, increasing the radiation dose without contributing to the image. Hence, a thin metal sheet, often of aluminium, called an X-ray filter, is usually placed over the window of the X-ray tube, absorbing the low energy part in the spectrum. This is called hardening the beam since it shifts the center of the spectrum towards higher energy (or harder) x-rays.

To generate an image of the cardiovascular system, including the arteries and veins (angiography) an initial image is taken of the anatomical region of interest. A second image is then taken of the same region after an iodinated contrast agent has been injected into the blood vessels within this area. These two images are then digitally subtracted, leaving an image of only the iodinated contrast outlining the blood vessels. The radiologist or surgeon then compares the image obtained to normal anatomical images to determine whether there is any damage or blockage of the vessel.

Computed tomography Edit

Computed tomography (CT scanning) is a medical imaging modality where tomographic images or slices of specific areas of the body are obtained from a large series of two-dimensional X-ray images taken in different directions. [96] These cross-sectional images can be combined into a three-dimensional image of the inside of the body and used for diagnostic and therapeutic purposes in various medical disciplines.

Fluoroscopy Edit

Fluoroscopy is an imaging technique commonly used by physicians or radiation therapists to obtain real-time moving images of the internal structures of a patient through the use of a fluoroscope. In its simplest form, a fluoroscope consists of an X-ray source and a fluorescent screen, between which a patient is placed. However, modern fluoroscopes couple the screen to an X-ray image intensifier and CCD video camera allowing the images to be recorded and played on a monitor. This method may use a contrast material. Examples include cardiac catheterization (to examine for coronary artery blockages) and barium swallow (to examine for esophageal disorders and swallowing disorders).

Radiotherapy Edit

The use of X-rays as a treatment is known as radiation therapy and is largely used for the management (including palliation) of cancer it requires higher radiation doses than those received for imaging alone. X-rays beams are used for treating skin cancers using lower energy x-ray beams while higher energy beams are used for treating cancers within the body such as brain, lung, prostate, and breast. [97] [98]

Diagnostic X-rays (primarily from CT scans due to the large dose used) increase the risk of developmental problems and cancer in those exposed. [99] [100] [101] X-rays are classified as a carcinogen by both the World Health Organization's International Agency for Research on Cancer and the U.S. government. [92] [102] It is estimated that 0.4% of current cancers in the United States are due to computed tomography (CT scans) performed in the past and that this may increase to as high as 1.5–2% with 2007 rates of CT usage. [103]

Experimental and epidemiological data currently do not support the proposition that there is a threshold dose of radiation below which there is no increased risk of cancer. [104] However, this is under increasing doubt. [105] It is estimated that the additional radiation from diagnostic X-rays will increase the average person's cumulative risk of getting cancer by age 75 by 0.6–3.0%. [106] The amount of absorbed radiation depends upon the type of X-ray test and the body part involved. [107] CT and fluoroscopy entail higher doses of radiation than do plain X-rays.

To place the increased risk in perspective, a plain chest X-ray will expose a person to the same amount from background radiation that people are exposed to (depending upon location) every day over 10 days, while exposure from a dental X-ray is approximately equivalent to 1 day of environmental background radiation. [108] Each such X-ray would add less than 1 per 1,000,000 to the lifetime cancer risk. An abdominal or chest CT would be the equivalent to 2–3 years of background radiation to the whole body, or 4–5 years to the abdomen or chest, increasing the lifetime cancer risk between 1 per 1,000 to 1 per 10,000. [108] This is compared to the roughly 40% chance of a US citizen developing cancer during their lifetime. [109] For instance, the effective dose to the torso from a CT scan of the chest is about 5 mSv, and the absorbed dose is about 14 mGy. [110] A head CT scan (1.5mSv, 64mGy) [111] that is performed once with and once without contrast agent, would be equivalent to 40 years of background radiation to the head. Accurate estimation of effective doses due to CT is difficult with the estimation uncertainty range of about ±19% to ±32% for adult head scans depending upon the method used. [112]

The risk of radiation is greater to a fetus, so in pregnant patients, the benefits of the investigation (X-ray) should be balanced with the potential hazards to the fetus. [113] [114] In the US, there are an estimated 62 million CT scans performed annually, including more than 4 million on children. [107] Avoiding unnecessary X-rays (especially CT scans) reduces radiation dose and any associated cancer risk. [115]

Medical X-rays are a significant source of human-made radiation exposure. In 1987, they accounted for 58% of exposure from human-made sources in the United States. Since human-made sources accounted for only 18% of the total radiation exposure, most of which came from natural sources (82%), medical X-rays only accounted for 10% of المجموع American radiation exposure medical procedures as a whole (including nuclear medicine) accounted for 14% of total radiation exposure. By 2006, however, medical procedures in the United States were contributing much more ionizing radiation than was the case in the early 1980s. In 2006, medical exposure constituted nearly half of the total radiation exposure of the U.S. population from all sources. The increase is traceable to the growth in the use of medical imaging procedures, in particular computed tomography (CT), and to the growth in the use of nuclear medicine. [93] [116]

Dosage due to dental X-rays varies significantly depending on the procedure and the technology (film or digital). Depending on the procedure and the technology, a single dental X-ray of a human results in an exposure of 0.5 to 4 mrem. A full mouth series of X-rays may result in an exposure of up to 6 (digital) to 18 (film) mrem, for a yearly average of up to 40 mrem. [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123]

Financial incentives have been shown to have a significant impact on X-ray use with doctors who are paid a separate fee for each X-ray providing more X-rays. [124]

Early photon tomography or EPT [125] (as of 2015) along with other techniques [126] are being researched as potential alternatives to X-rays for imaging applications.

Other notable uses of X-rays include:

    in which the pattern produced by the diffraction of X-rays through the closely spaced lattice of atoms in a crystal is recorded and then analysed to reveal the nature of that lattice. A related technique, fiber diffraction, was used by Rosalind Franklin to discover the double helical structure of DNA. [127] , which is an observational branch of astronomy, which deals with the study of X-ray emission from celestial objects. analysis, which uses electromagnetic radiation in the soft X-ray band to produce images of very small objects. , a technique in which X-rays are generated within a specimen and detected. The outgoing energy of the X-ray can be used to identify the composition of the sample. uses X-rays for inspection of industrial parts, particularly welds. , most often x-rays of paintings to reveal underdrawing, pentimenti alterations in the course of painting or by later restorers, and sometimes previous paintings on the support. Many pigments such as lead white show well in radiographs.
  • X-ray spectromicroscopy has been used to analyse the reactions of pigments in paintings. For example, in analysing colour degradation in the paintings of van Gogh. [128]
  • Authentication and quality control of packaged items. (computed tomography), a process that uses X-ray equipment to produce three-dimensional representations of components both externally and internally. This is accomplished through computer processing of projection images of the scanned object in many directions. luggage scanners use X-rays for inspecting the interior of luggage for security threats before loading on aircraft. truck scanners and domestic police departments use X-rays for inspecting the interior of trucks.
  • X-ray art and fine art photography, artistic use of X-rays, for example the works by Stane Jagodič
  • X-ray hair removal, a method popular in the 1920s but now banned by the FDA. [130] were popularized in the 1920s, banned in the US in the 1960s, in the UK in the 1970s, and later in continental Europe. is used to track movement of bones based on the implantation of markers is a chemical analysis technique relying on the photoelectric effect, usually employed in surface science. is the use of high energy X-rays generated from a fission explosion (an A-bomb) to compress nuclear fuel to the point of fusion ignition (an H-bomb).

While generally considered invisible to the human eye, in special circumstances X-rays can be visible. Brandes, in an experiment a short time after Röntgen's landmark 1895 paper, reported after dark adaptation and placing his eye close to an X-ray tube, seeing a faint "blue-gray" glow which seemed to originate within the eye itself. [131] Upon hearing this, Röntgen reviewed his record books and found he too had seen the effect. When placing an X-ray tube on the opposite side of a wooden door Röntgen had noted the same blue glow, seeming to emanate from the eye itself, but thought his observations to be spurious because he only saw the effect when he used one type of tube. Later he realized that the tube which had created the effect was the only one powerful enough to make the glow plainly visible and the experiment was thereafter readily repeatable. The knowledge that X-rays are actually faintly visible to the dark-adapted naked eye has largely been forgotten today this is probably due to the desire not to repeat what would now be seen as a recklessly dangerous and potentially harmful experiment with ionizing radiation. It is not known what exact mechanism in the eye produces the visibility: it could be due to conventional detection (excitation of rhodopsin molecules in the retina), direct excitation of retinal nerve cells, or secondary detection via, for instance, X-ray induction of phosphorescence in the eyeball with conventional retinal detection of the secondarily produced visible light.

Though X-rays are otherwise invisible, it is possible to see the ionization of the air molecules if the intensity of the X-ray beam is high enough. The beamline from the wiggler at the ID11 at the European Synchrotron Radiation Facility is one example of such high intensity. [132]

The measure of X-rays ionizing ability is called the exposure:

  • The coulomb per kilogram (C/kg) is the SI unit of ionizing radiation exposure, and it is the amount of radiation required to create one coulomb of charge of each polarity in one kilogram of matter.
  • The roentgen (R) is an obsolete traditional unit of exposure, which represented the amount of radiation required to create one electrostatic unit of charge of each polarity in one cubic centimeter of dry air. 1 roentgen = 2.58 × 10 −4 C/kg .

However, the effect of ionizing radiation on matter (especially living tissue) is more closely related to the amount of energy deposited into them rather than the charge generated. This measure of energy absorbed is called the absorbed dose:

  • The gray (Gy), which has units of (joules/kilogram), is the SI unit of absorbed dose, and it is the amount of radiation required to deposit one joule of energy in one kilogram of any kind of matter.
  • The rad is the (obsolete) corresponding traditional unit, equal to 10 millijoules of energy deposited per kilogram. 100 rad = 1 gray.

The equivalent dose is the measure of the biological effect of radiation on human tissue. For X-rays it is equal to the absorbed dose.


مقدمة

In the early days, while American workers were busily exploring and reporting the beneficial use of X-rays, less welcome news was beginning to trickle in from many parts of the USA. The rays, it was discovered, produced undesirable changes in exposed tissues. In the 116th anniversary year of the discovery of X-rays, when Roentgen and others were glorified for their discovery and use of X-rays, this article throws light on some of the early victims and martyrs. Given the ambiguity of universal guidelines in obtaining a cone beam CT (CBCT) scan and the undue use of panoramic and full-mouth periapicals at tertiary care centres, oral radiologists may end up making unnecessary examinations, which can result in undue radiation exposure. This highlights the need to look back through history.

Historical perspective

It was barely 14 days after the announcement of the discovery of Roentgen rays that Friedrich Otto Walkhoff took the first dental radiograph. He took an ordinary photographic glass plate, wrapped it in a rubber dam, held it in his mouth between his teeth and tongue and then lay on the floor for a 25 min exposure. Walkhoff said that those 25 min of exposure were a torture to him. 1 However, the exact nature of this torture has not been described. Later, in 1896, Walkhoff succeeded in making extra-oral pictures with an exposure time of 30 min. He noticed a loss of hair on the side of the head of some of the patients he irradiated, 2 but as there was no mention of blisters on the skin it is assumed that the absorbed dose was less than 300 rads.

In 1896, Otto Walkhoff and Fritz Giesel established the first dental roentgenological laboratory in the world. For many years the laboratory provided practitioners with images of the jaw and head. Fritz Giesel later died in 1927 of metastatic carcinoma caused by heavy radiation exposure to his hands. 3

In February 1896 a child who had been accidentally shot in the head was brought to the laboratory at Vanderbilt University (Tennessee, USA). Before attempting to locate the bullet in the child, Professor Daniel and Dr Dudley decided to undertake an experiment. Dr Dudley, with his characteristic devotion to science, lent himself to this experiment. A plate holder containing the sensitive plate was tied to one side of Dudley's head and the tube attached to the opposite side of the head. The tube was placed 0.5 inches away from Dudley's hair and activated for 1 h. After 21 days all the hair fell out from the space under discharge, which was approximately 2 inches in diameter. 4

On 12 August 1896, Electrical Review reported that Dr HD Hawks, a graduate of the 1896 class of Columbia College, gave a demonstration with a powerful X-ray unit in the vicinity of New York. 5 After 4 days, he was compelled to stop work. He noticed a drying of the skin, which he ignored. The hand began to swell and gave the appearance of a deep skin burn. After 2 weeks the skin came off the hand, the knuckles become very sore, fingernail growth stopped and the hair on the skin exposed to X-rays fell out. His eyes were bloodshot and his vision became considerably impaired. His chest was also burnt. Mr Hawks' physician treated this as a case of dermatitis. Hawks tried protecting his hands with petroleum jelly, then gloves and finally by covering it with tin foil. Within 6 weeks Hawks was partially recovered and was making light of his injuries. Electrical Review concluded by asking to hear from any of its readers who had had similar experiences.

GA Frei of Frei and Co., a Boston manufacturer of X-ray tubes, replied the next day: Mr K, an employee of the company, complained of peculiar itching and burning in his left hand and thought it was due to poisoning with chemicals. Mr K used to regularly attend to testing of tubes during and after the exhausting process at the rooms. The same phenomenon also appeared on Frei's hand. The letter concluded by stating that further developments would be carefully monitored. 5

A distressing case was reported in September 1896. William Levy had been shot in the head by an escaping bank robber 10 years previously. The bullet entered his skull just above the left ear and presumably proceeded towards the back of the head. Having heard about X-rays, he decided he wanted the bullet localized and extracted. Levy approached Professor Jones of the Physical Laboratory, University of Minnesota. Professor Jones, who was familiar with Daniel and Dudley's experiments, warned Levy against the exposure, but Levy was undeterred and an exposure was made on 8 July 1896. Exposures were made with the tube over his forehead, in front of his open mouth and behind his right ear. Levy sat through the exposures from 8 o'clock in the morning until 10 o'clock at night. Within 24 h his entire head was blistered, within a few days his head was an angry sore and his lips were badly swollen, cracked and bleeding. His right ear had doubled in size and the hair on his right side had entirely fallen out. Professor Jones concluded that the one feature that was satisfactory to the patient was that a good picture of the bullet was obtained, showing it to be about an inch beneath the skull under the occipital protuberance. 6

Dr Stickney reported a case in December 1896 of a woman who complained of abdominal pain. A radiograph of the patient, Mrs Q, was taken in the abdominal region. The focus of X-rays was over the liver. 3 exposures were made of 20 min, 30 min and 35 min. Two days later she developed burns over the region. The condition worsened until the surface sloughed. 7

The above cases of Hawks, Dudley and Stickney all reported skin blisters and it could therefore be assumed that the absorbed dose of the victims was at least 1500 rads. Serious damage from the rays was also reported from the Edison Laboratory. Elihu Thomson of General Electric cited two Edison cases in a letter dated 1 December 1896 to Dr EA Codman of Boston. Thomson referred to these cases as serious because they took place over the hands and arms of the victims and they had to stop working with X-rays altogether. The story goes that one of them was told by his physician that if he continued to work with X-rays it would be necessary to amputate his hands. The worker threatened with amputation was probably Clarence Dally, Thomson Edison's glassblower.

Clarence Dally was likely to have had an absorbed dose of approximately 3000 rads to necessitate amputation. It needs to be noted that not everyone had the same experience. Dr Williams reported in 1897 that in approximately 250 patients, who he examined with X-rays, he had not seen any harmful effects. 8

Professor Stine of Armour Institute of Technology reported that a patient who was exposed for 2 h for 2 successive days with the plate a few inches from the skin developed itching and irritation. A few days later the skin swelled and became inflamed, and the area immediately surrounding the exposure was tanned and dry. In time the skin peeled off and resembled bad sunburn. Professor Stine, however, concluded that the effect was due to ultraviolet rays and not X-rays. 9

Dr EA Codman, in 1902, conscientiously reviewed all papers on X-ray injuries. Of the 88 X-ray injuries published, 55 had occurred in 1896, 12 in 1897, 6 in 1898, 9 in 1899, 3 in 1900 and 1 in 1901. The decline could be due to the fact that X-ray injuries were no longer in the news and therefore went unreported unless they exhibited unusual features. 10

Clarence Dally (1865�) is thought to be the first to die as result of X-ray exposure. He died of metastatic carcinoma at only 39 years old.

The next death to be reported was that of Elizabeth F Ascheim (1859�) of San Francisco. Deaths reported thereafter included those of Wolfram C Fuchs (1865�), who opened the X-ray laboratory in Chicago in 1896 and made the first X-ray film of a brain tumour in 1899, and Dr William Carl Egelhoff (1872�). Among the victims who suffered the most was Dr Walter James Dodd (1869�). He was operated on 32 times and died of metastatic carcinoma of the lung on 18 December 1916. 11

The deaths of tube manufacturers have included Rome Vernon Wagner (1869�), his brother Thurman Lester Wagner (1876�), Burton Eugene Baker (1871�), Henry Green (1860�), John Bawer (unknown year of birth�) and Robert H Machlett (1872�). 12

The case of C. Edmund Kells is well known. Kells developed a radiogenic neoplasm in 1922 and endured increasing discomfort and excruciating pain. Kells did not listen to the warning given by William Rollins regarding radiation hazards. He had undergone 42 operations and several amputations (some have reported 100). On 7 May 1928 Kells triggered a 0.32 calibre bullet into his brain. 3

Dr Perry Brown, an eminent Boston radiologist, published his collection of biological essays 𠇊merican martyrs to science through Roentgen rays” in 1936. He reported the deaths of Mihran Kasabian of Philadelphia (1870�), Eugene Caldwell of New York (1870�), Herbert Robert of St Louis (1852�), Fredrick H Baetjer of Baltimore (1874�) and a number of others whose lives deserve to be remembered. However, his own story was missing Dr Brown died of X-ray induced cancer in 1950. 11

Dr Cannon began using X-rays in 1896 when he was a medical student. In 1931 he developed itching of skin and fresh red papular lesions on his back, chest, thighs, knees and elbows. Dr Cannon suggested that repeated biopsies be made so that it would provide more information on this poorly understood condition. He developed several lesions all over the body, many of which continuously recurred.

In April 1944, a recurrent basal cell carcinoma of the nostril was excised. In 1945 he passed the 14 th anniversary of the onset of mycosis fungoidosis — an amazingly long survival. On 1 October 1945 he died of recurrent pulmonary infection. 6

It would be generous to accept Dr Grubbe's account precisely as he wrote it, for he truly was an X-ray martyr. Dr Grubbe suffered at least 83 surgical operations to relieve his discomfort and to stop the progress of gangrene from his left hand to his arm, elbow and finally shoulder. Grubbe's face was grossly disfigured with cancer. He became sterile. His marriage was left childless, a misfortune he attributed to the X-rays. He lived in agony for many years, yet he continued to work with the rays.

In his autobiography he maintained “my courage is my work. I treat patients who suffer more or are encumbered more than me, and so I go on. By helping others I help myself”. He went on to predict “I will die from the effects of early uncontrolled exposures to X-rays. And like many of the early pioneers, I too, will die a victim of natural science, a martyr to the X-rays.”

Dr Grubbe, in the chapter “The effect of the X-rays on author’s body”, concluded on a noble note: “I have lived large enough to see the child that I fathered develop into a sturdy, mature and worthwhile product and I hope as I approach the evening of my day, to see even more uses of X-ray energy in the alleviation of the ills of mankind.” Dr. Grubbe died of metastatic cancer on 26 March 1960. 13 It could be hypothesized that Kells and Grubbe had a consistent absorbed dose of 3000 rads.


November 28, 1895: Granddaddy of All American Auto Races

A Brief History On November 28, 1895, the first American auto race took place, the Chicago Times-Herald Race, a 54 mile event with a grand prize of $5000. (If that prize sounds lame, remember that this is worth over $140,000 in today’s money.) Digging Deeper As the automobile was a new-fangled invention at the time, a proper name for the motorized conveyance had not yet been agreed upon and the Times-Herald called their event a “Moto-cycle Race.” Originally meant to be a race from Chicago to Milwaukee, the roads of the day were not smooth enough for those primitive cars&hellip


120 YEARS SINCE THE DISCOVERY OF X-RAYS

This paper is intended to celebrate the 120th anniversary of the discovery of X-rays. X-rays (Roentgen-rays) were discovered on the 8th ofNovember, 1895 by the German physicist Wilhelm Conrad Roentgen. Fifty days after the discovery of X-ray, on December 28, 1895. Wilhelm Conrad Roentgen published a paper about the discovery of X-rays - "On a new kind of rays" (Wilhelm Conrad Roentgen: Ober eine neue Art von Strahlen. In: Sitzungsberichte der Wurzburger Physik.-Medic.- Gesellschaft. 1895.). Therefore, the date of 28th ofDecember, 1895 was taken as the date of X-rays discovery. This paper describes the work of Wilhelm Conrad Roentgen, Nikola Tesla, Mihajlo Pupin and Maria Sklodowska-Curie about the nature of X-rays . The fantastic four - Wilhelm Conrad Roentgen, NikolaTesla, Mihajlo ldvorski Pupin and Maria Sklodowska-Curie set the foundation of radiology with their discovery and study of X-rays. Five years after the discovery of X-rays, in 1900, Dr Avram Vinaver had the first X-ray machine installed in abac, in Serbia at the time when many developed countries did not have an X-ray machine and thus set the foundation of radiology in Serbia.


1895: Wilhelm Röntgen Discovers X-rays

On this day, in the late afternoon hours, German physicist Wilhelm Roentgen experimented with a variety of electronic devices, including some of Tesla’s, by putting them under electrical discharge and observing the rays they produce. In one of the experiments in a darkened room, he noticed a glimmer of barium platinocyanide. He concluded that this shimmering was caused by some as yet unknown rays.

He called them X-rays, where X was a designation for something unknown. When he placed various items in the range of these rays, he saw a picture of his skeleton on a barium platinocyanide screen. After that, he continued his research in secret because he was afraid that he might be ridiculed if his observations do not prove to be true. After two weeks, he made a picture of his wife’s hand, on which bones and rings can be seen. The rays were named Röntgen rays after him, although he always preferred the term X-rays.


شاهد الفيديو: Wilhelm Conrad Röntgen and the discovery of the X-rays (شهر نوفمبر 2021).